PtSe₂/PtCo异质结

析氢过电位仅38mV

通过部分硒化构建的二维异质结，实现强电子相互作用，显著优化氢吸附/脱附。

Hao, Bing · Manyuan, Gan · Jingjing, Guo · Guoshen, Li · 宋艳慧 · Shen, Yongqing · 许并社 · 刘培植 · 郭俊杰

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

过电位

{'zh': '38', 'en': '38'} mV

Tafel斜率

{'zh': '22', 'en': '22'} mV dec⁻¹

技术优势

过电位大幅降低

电子从PtSe₂转移至PtCo，d带中心下移，优化H*吸附/脱附，仅需38 mV即可驱动10 mA cm⁻²。

反应动力学快

Tafel斜率低至22 mV dec⁻¹，表明Heyrovsky步骤为速率决定步，氢析出速率随过电位剧增。

循环稳定性优异

经历1000次循环后性能无明显衰减，归因于异质结界面的化学稳定性。

电子传输高效

异质结界面处的强电子相互作用促进电荷转移，克服了PtSe₂原有的电子传输障碍。

应用场景

• 酸性析氢催化剂：替代铂基催化剂用于酸性析氢，降低过电位与成本。
• 电解水制氢：作为阴极催化剂，提升酸性电解水制氢能效。
• 质子交换膜燃料电池：用于燃料电池阳极催化层，加速氢氧化反应。
• 电催化剂设计：提供部分硒化构建异质结的新思路，推广至其他催化体系。